高中人教版生物选修1课件专题3课题1菊花的组织培养

课题1

菊花的组织培养课标阐释思维脉络1.回顾细胞分化、细胞的全能性的定义,明确植物组织培养的基本原理。2.分析影响植物组织培养的因素。3.学会植物组织培养的基本技术,并尝试进行菊花或其他植物的组织培养。

二一三一、植物组织培养的原理和基本过程

二一三因素说

明材料选取①不同的植物组织,培养的难易程度差别很大;②同一种植物材料,材料的年龄、保存时间的长短等也会影响实验结果营养成分常用的一种培养基是MS培养基,其主要成分包括:①大量元素,如N、P、K、Ca、Mg、S;②微量元素,如B、Mn等;③有机物,如甘氨酸、维生素、蔗糖等植物激素关键性激素:生长素和细胞分裂素。两者的浓度、使用的先后顺序及用量的比例等都会影响实验结果其他因素pH、温度、光照等二一三二、影响植物组织培养的因素

二一三1.用于植物组织培养的MS培养基中为什么要含有许多种矿质元素?答案:为植物细胞的生活提供必需的无机盐。2.蔗糖在培养基中起什么作用?答案:提供碳源和维持细胞渗透压。3.为什么要在MS培养基中添加植物激素?答案:启动植物细胞分裂、脱分化和再分化。二一三(1)进行植物组织培养时,同一植物选择培养的部位不同,对实验结果不会产生影响。(×)

(2)植物组织培养一般离不开生长素和细胞分裂素。(√)

(3)植物激素的浓度、使用的先后顺序以及用量的比例会影

响实验结果,pH、温度、光等环境条件影响不大。(×)二一三三、实验操作过程

二一三二一三二一三探究点一探究点二问题导引植物组织培养的一般过程包括哪些?如何合理地使用植物激素呢?图甲是植物组织培养过程示意图,图乙是植物激素对愈伤组织分化影响的示意图。请据图回答下列问题。当堂检测本课必记植物组织培养的基本原理和过程

探究点一探究点二当堂检测本课必记甲

乙

探究点一探究点二当堂检测本课必记(1)植物组织培养过程中,离体的器官、组织或细胞常称为

;A过程为

,B过程为

。

(2)植物组织培养的原理是

。

(3)为了保证植物的正常生长,用于培养的培养基中除小分子有机物和水外,还含有植物生长所需要的各种

。

(4)在培养过程中,为了促使嫩枝组织细胞启动脱分化形成愈伤组织,常常需要在配制好的培养基中添加

。

(5)在B过程中,若愈伤组织没有形成根,但分化出了芽,其原因可能是

。探究点一探究点二当堂检测本课必记答案:(1)外植体脱分化再分化(2)植物细胞具有全能性(3)无机盐(4)植物激素(5)培养基中细胞分裂素与生长素用量的比值偏高探究点一探究点二当堂检测本课必记名师精讲1.植物细胞的全能性(1)原因:生物体的每个细胞都含有本物种生长、发育、遗传和变异的全部遗传信息。(2)细胞全能性大小与细胞种类的关系:①受精卵>生殖细胞>体细胞;分化程度低的细胞>分化程度高的细胞。②一般地说,离体后的植物细胞的全能性在一定条件下可实现。③未离体的细胞的全能性不能表达,只是在机体的调控下进行定向分化。探究点一探究点二当堂检测本课必记2.植物组织培养的过程

阶段过

程形成体特点条

件脱分化由外植体形成愈伤组织排列疏松、高度液泡化的薄壁细胞团①离体②提供营养物质(有机物、无机物)③提供激素④提供其他适宜条件再分化由愈伤组织形成幼苗或胚状体结构有根、芽或有生根发芽的能力探究点一探究点二3.激素使用的先后顺序及其用量比例对细胞分裂和分化的影响当堂检测本课必记使用顺序实验结果先使用生长素,后使用细胞分裂素有利于细胞分裂,但细胞不分化先使用细胞分裂素,后使用生长素细胞既分裂也分化同时使用分化频率提高生长素与细胞分裂素的用量比值结

果比值高时促进根分化,抑制芽形成比值低时促进芽分化,抑制根形成比值适中促进愈伤组织形成探究点一探究点二当堂检测本课必记植物组织培养的无菌技术问题导引在植物组织培养过程中要注意哪些无菌操作?无菌技术是植物组织培养获得成功的关键,回答下列有关问题。(1)下列各项中需使用化学药剂进行消毒的是

,需要进行灭菌的是

(填序号)。

①培养基②外植体③实验操作者的双手④三角锥形瓶⑤工作台⑥镊子⑦培养皿(2)在植物组织培养过程中,除了对培养基、器械和外植体的灭菌、消毒外,所有的接种操作都必须在

旁进行。此外,培养环境也要清洁,如接种后的锥形瓶最好放在

中培养,培养期间应定期

。

探究点一探究点二当堂检测本课必记(3)在进行植物组织培养时,若接种2~5d后,菊花茎段的边缘局部污染,原因可能是

。

答案:(1)②③⑤

①④⑥⑦

(2)酒精灯火焰无菌箱消毒(3)茎段(外植体)消毒不彻底探究点一探究点二当堂检测本课必记名师精讲植物组织培养中的无菌技术(1)无菌技术的对象:包括对培养基、器械的灭菌和对植物材料(外植体)、实验操作者的双手、工作台等的消毒。(2)无菌技术的原则:对培养材料进行表面消毒时,一方面要考虑药剂的消毒效果,另一方面要考虑植物材料的耐受能力。(3)妥善处理被污染的培养物:一旦发现培养材料被污染,特别是真菌污染,一定要先灭菌然后再打开清洗或丢弃。探究点一探究点二当堂检测本课必记特别提醒造成培养物污染的原因

污染种类细菌污染真菌污染污染原因可能是由操作人员造成的,如未戴口罩、接种时说话、手未消毒或器械灭菌不彻底等可能是由植物材料消毒不当引起的探究点一探究点二当堂检测本课必记典例剖析类型一

植物细胞的全能性例1下列实例中能体现细胞全能性的是(

)①用胡萝卜单个细胞培养成了完整的植株②植物用种子进行繁殖③用烟草离体组织培养出了完整植株A.①② B.①③C.②③ D.①②③答案:B解析:①和③都是已分化的细胞经过培养形成了完整的植株,体现了细胞的全能性。植物用种子繁殖后代,实际上是由种子的胚通过细胞的增殖和分化发育成新个体,种子的胚就是植物体的幼体,因此不能体现细胞全能性。探究点一探究点二当堂检测本课必记方法点拨细胞的全能性是指已分化的细胞仍然具有发育为完整个体的潜能。分化的体细胞之所以没有表达出全能性是因为基因的选择性表达。在离体和适当的条件下,分化的体细胞也能表达其全能性。细胞全能性大小的比较:受精卵>生殖细胞>体细胞;幼嫩组织细胞>成熟组织细胞。探究点一探究点二当堂检测本课必记下列有关植物组织培养的叙述,错误的是(

)A.植物组织培养的原理是细胞的全能性B.主要包括脱分化和再分化两个阶段C.外植体形成愈伤组织的过程需要阳光D.植物组织培养的过程中要求无菌操作答案:C解析:植物组织培养是指离体的植物细胞、组织或器官在无菌操作下经脱分化和再分化形成完整植物体的过程,其原理是植物细胞的全能性。在脱分化形成愈伤组织的过程中,恒温箱的门应该关闭,不必见光,因为在无光条件下愈伤组织长得更快。探究点一探究点二当堂检测本课必记类型二

植物组织培养的过程例2下图是用胡萝卜根细胞进行组织培养的某些过程示意图。请据图回答下面的问题。探究点一探究点二当堂检测本课必记(1)把组织培养的过程按正确顺序排列:

(以字母表示)。

(2)实验前试管和培养基应经

处理。

(3)培养基中除加入各种营养物质外,还应加入

、

等植物激素。

(4)图D中的细胞团是

。

(5)植物细胞经培养可形成完整植株,这是

的表现。

探究点一探究点二当堂检测本课必记答案:(1)BDCA

(2)灭菌(3)生长素细胞分裂素(4)愈伤组织(5)植物细胞全能性(2)实验前所用器具和培养基都应灭菌。(3)在植物组织培养中,生长素和细胞分裂素在脱分化、再分化中起关键作用。(4)外植体脱分化形成的细胞团是愈伤组织。(5)植物细胞经培养形成完整植株是植物细胞全能性的表现。探究点一探究点二当堂检测本课必记某生物兴趣小组用芦荟新鲜茎的一部分作为材料进行组织培养,愈伤组织能正常形成且继续长大,正常根和芽却迟迟不能形成。你认为导致该情况出现的最可能的原因是(

)A.葡萄糖、氨基酸等有机营养供应不足B.培养环境光照、温度、pH或氧气浓度不适宜C.生长素和细胞分裂素比例不协调D.无菌条件没有控制好探究点一探究点二当堂检测本课必记答案:C解析:因为“愈伤组织能正常形成且继续长大”,说明培养基营养充足、环境条件适宜且没有受到杂菌污染,A、B、D三项不符合题意;在植物组织培养过程中,决定脱分化和再分化的关键因素是植物激素的浓度、使用顺序和用量比例,当生长素和细胞分裂素的比例达到一定值的时候,才能使愈伤组织分化出根和芽,C项正确。探究点一探究点二当堂检测本课必记1.下列现象属于脱分化的是(

)A.将胡萝卜根薄片在培养基上培养,形成愈伤组织B.由愈伤组织形成植物芽的过程C.受精卵形成胚的过程D.种子发育成植株答案:A解析:脱分化是指高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程。由愈伤组织形成植物芽的过程是再分化;受精卵形成胚和种子发育成植株都是植物体正常的发育过程,不属于脱分化。探究点一探究点二当堂检测本课必记2.植物细胞表现出全能性的必要条件是(

)A.给予适宜的营养和外界条件B.导入其他植物细胞的基因C.脱离母体后,给予适宜的营养和外界条件D.将成熟筛管的细胞核移植到去核卵细胞中答案:C解析:在生物体内,细胞没有表现出全能性,而是分化成为不同的细胞,这是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果。当植物细胞脱离母体后,在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下,植物细胞就可以表现出全能性。探究点一探究点二当堂检测本课必记3.植物组织培养过程中,无菌操作至关重要。下列关于无菌操作的叙述,错误的是(

)A.玻璃培养皿常采用干热灭菌法灭菌B.植物材料用质量分数为0.1%的氯化汞溶液消毒后直接接种到培养基中C.超净工作台可用紫外线消毒,镊子、剪刀可灼烧灭菌D.不耐高温的植物激素需过滤除菌后才能添加到已灭菌的培养基中探究点一探究点二当堂检测本课必记答案:B解析:玻璃培养皿常采用干热灭菌法灭菌,A项正确;植物材料用体积分数为70%的酒精和质量分数为0.1%的氯化汞溶液进行消毒,再在无菌水中漂净消毒液后才能接种到培养基中,B项错误;超净工作台可用紫外线进行消毒,镊子、剪刀等金属器具可进行灼烧灭菌,C项正确;对不耐高温的植物激素除菌时无法用高压蒸汽灭菌法,可以用滤膜过滤除菌后,再添加到已灭菌的培养基中,D项正确。

探究点一探究点二当堂检测本课必记4.在植物组织培养过程中,生长素和细胞分裂素的使用会影响实验结果。下列说法正确的是(

)A.两种激素用量的比例影响实验结果B.两种激素使用的先后顺序影响实验结果C.两种激素使用时的浓度影响实验结果D.以上说法全部正确答案:D解析:生长素和细胞分裂素的作用不同,其浓度、用量比例、使用先后顺序都会影响实验结果。探究点一探究点二当